首先,我們要弄清楚何謂輻射。其實(shí),輻射是宇宙中最普遍的現(xiàn)象,充斥在每個(gè)角落。因?yàn)檩椛涫侵改芰恳噪姶挪ɑ蛄W有问较蛲鈹U(kuò)散的現(xiàn)象,而這個(gè)世界只要溫度超過(guò)絕對(duì)零度(零下273.15℃)的地方,就有能量,而宇宙中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)也不可能存在絕對(duì)零度的地方,因此輻射無(wú)處不在。
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輻射有兩類(lèi),一類(lèi)是電磁波,一類(lèi)是粒子。電磁波頻率由低到高,波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短劃分為無(wú)線(xiàn)電波(包括長(zhǎng)波、中波、短波)、微波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)。
在電磁波譜中,除了可見(jiàn)光可以被人眼看到以外,其余波段的電磁波人眼都無(wú)法看見(jiàn)。可見(jiàn)光以下頻率的電磁波可謂無(wú)處不在,如一支蠟燭,一塊石頭,一件衣服,都會(huì)有輻射,但這種輻射由于波長(zhǎng)長(zhǎng)頻率低能量低,一般對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生大的傷害,被稱(chēng)為非電離輻射。
非電離輻射主要輻射主要以電磁場(chǎng)的形式傳播,通過(guò)電磁場(chǎng),讓周?chē)镔|(zhì)內(nèi)在的粒子運(yùn)動(dòng)提速,這樣物質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生熱量,讓受體溫度升高,如陽(yáng)光和爐火照射到人體上,人們就會(huì)感到發(fā)熱。這種熱只要不到達(dá)某種程度,就不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生傷害。
宇宙中這種輻射是最普遍的輻射,無(wú)處不在,如各種光照、反射、家用電器的各種無(wú)線(xiàn)電波、微波(wifi)充斥在我們周?chē)5@種非電離輻射由于密度小功率小,我們幾乎就感覺(jué)不到,許多年過(guò)去也不會(huì)傷到一根毫毛。因此,這種非電離輻射只要不是密集的集中照射,如集中強(qiáng)光照射,就對(duì)人體無(wú)害。
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在電磁波譜中,對(duì)人體傷害于無(wú)形的是電離輻射,也就是處于高頻段的紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、伽馬射線(xiàn),這些電磁波由于頻率越來(lái)越高,傳播其能量的光子單個(gè)能量就越來(lái)越大,這些光子在沖擊有機(jī)體時(shí),就會(huì)將組成機(jī)體細(xì)胞的原子中的電子撞走,從而讓這些原子變成了離子。
原子呈中性,不帶電,離子就帶電了,意味著細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)遭到了破壞,DNA等重要的生命物質(zhì)發(fā)生了殘缺或變異,從而讓生物致病、致癌,甚至迅速死亡。
在電磁波譜中,波長(zhǎng)越短,頻率越高。可見(jiàn)光的頻率為4.2×10^14~7.8×10^14赫茲之間,也就是光子每秒震動(dòng)約400萬(wàn)億~780萬(wàn)億次之間,紫外線(xiàn)的頻率則可達(dá)到7.8*10^14~5*10^16赫茲之間,光子振動(dòng)就在每秒780萬(wàn)億~5億億次之間;而γ射線(xiàn)則可超過(guò)恐怖的3×10^19赫茲,光子震動(dòng)每秒就達(dá)到3000億億次以上。
因此,γ射線(xiàn)是最厲害的電離輻射,可以致命。
與電磁輻射相對(duì)應(yīng)的另一種輻射是核輻射。核輻射又叫粒子輻射,是原子核從一種結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)過(guò)程中,釋放出來(lái)的微觀(guān)粒子流。這種粒子流高速?zèng)_擊周邊物體,可以將物體原子中的電子,甚至擊碎原子核,形成強(qiáng)大的電離輻射。
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這種電離輻射與高能電磁波導(dǎo)致的電離輻射方式不一樣,高能電磁波是不帶電的中性光子,由于能量大沖擊導(dǎo)致的電離,因此也叫間接電離;而核輻射導(dǎo)致的電離,是由于質(zhì)子或氦核、電子等帶電粒子形成的高速射線(xiàn)沖擊,對(duì)目標(biāo)粒子實(shí)施電離。
核輻射有三種方式,即α、β、γ輻射。α射線(xiàn)由氦核形成,外照射穿透能力很弱,只要一張紙就能擋住,但如果吸入人體危害很大;β射線(xiàn)是電子流,照射皮膚后會(huì)形成燒傷,但穿透能力也小,只要距離稍遠(yuǎn),輻射源不進(jìn)入體內(nèi),危害就不大。
伽馬射線(xiàn)實(shí)際上就是高頻率電磁波,能夠穿透人體和建筑物,危害距離很遠(yuǎn)。
實(shí)際上,不管是電磁輻射還是核輻射在自然界都普遍存在,但由于能量小危害都不大,只有在核爆炸或核電站事故中泄漏的放射性物質(zhì),才能夠大范圍地對(duì)人體造成傷害。那么多大能量的輻射才會(huì)對(duì)人體造成傷害呢?
輻射計(jì)量單位很多,如貝克、焦耳、居里、拉德、雷姆等,這里介紹一個(gè)常用的基本單位,叫西弗,字母表示為Sv。但西弗是一個(gè)非常大的單位,相當(dāng)1kg體重吸收1焦耳(J)的能量。在日常生活中,一般采用毫西弗(mSv)或微西弗(μSv),它們之間的關(guān)系是1Sv=1000mSv,1mSv=1000μSv。
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我國(guó)發(fā)布的《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》(gb4792-84),對(duì)放射性工作人員的劑量限值規(guī)定為,一般情況:全身均勻外照射50mSv/年,眼晶體150mSv/年,其他單個(gè)器官或組織500mSv/年;特殊照射:一次不大于100mSv,一生不大于250mSv;應(yīng)急照射:一次不大于250mSv。
一次性短時(shí)輻射量低于100mSv時(shí),對(duì)人體沒(méi)有危害;100~500mSv時(shí),人們不會(huì)有感覺(jué),但血液中的白細(xì)胞會(huì)減少;達(dá)到1000~2000mSv時(shí),出現(xiàn)較輕的射線(xiàn)疾病,出現(xiàn)疲勞、嘔吐、食欲減退、暫時(shí)性脫發(fā)、白細(xì)胞紅細(xì)胞減少;達(dá)到2000~4000mSv時(shí),人體骨髓和骨密度會(huì)受到破壞,紅細(xì)胞和白細(xì)胞大量減少,出現(xiàn)內(nèi)出血、劇烈等癥狀。
輻射劑量大于4000mSv時(shí),會(huì)危及生命,但依然可以救治;大于6000mSv時(shí),救治比較困難;大于8000mSv時(shí),基本沒(méi)救。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(UNSCEAR)2000年和2008年報(bào)告,全球天然電離輻射源所致個(gè)人年有效劑量平均值為2.4mSv(典型范圍為 1mSv~13mSv),據(jù)有關(guān)方面發(fā)布的信息,我國(guó)電離輻射源所致個(gè)人年有效劑量平均值大約為3.1mSv。
據(jù)國(guó)家生態(tài)環(huán)境部《2021年全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》指出,我國(guó)居民所受的電離輻射中,主要來(lái)自天然輻射,占94%,其中來(lái)自宇宙射線(xiàn)輻射占11%,來(lái)自陸地γ輻射占16%,氡、釷及其子體占52%,其他占15%;人工輻射占6%,主要來(lái)自醫(yī)療檢查的輻射。
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許多人對(duì)醫(yī)療檢查的輻射談虎變色,實(shí)際上總體上是比較安全的,均在人體安全承受范圍,一般對(duì)人體不會(huì)造成大的影響。具體說(shuō)來(lái),進(jìn)行一次CT檢查輻射量約為10mSv,一次簡(jiǎn)單的胸部透視輻射劑量只有0.2mSv,胸片只有0.023mSv。
專(zhuān)家建議,一般醫(yī)療檢查每年不超過(guò)20mSv比較安全,即便由于特殊病情多做幾次檢查,輻射劑量大一些,兩權(quán)相害取其輕,也還是要做。據(jù)統(tǒng)計(jì),因醫(yī)療檢查輻射導(dǎo)致罹患癌癥的幾率為千萬(wàn)分之一到十萬(wàn)分之一,無(wú)須過(guò)分擔(dān)憂(yōu)。
綜上所述,輻射是大自然中普遍存在的一種現(xiàn)象,絕大多數(shù)時(shí)候是無(wú)害的。但這并不是說(shuō)對(duì)防輻射就可以掉以輕心,在大自然出現(xiàn)異常現(xiàn)象和人為導(dǎo)致的輻射增加時(shí),如太陽(yáng)耀斑大爆發(fā)、臭氧層空洞、宇航員飛出大氣層、核爆炸和核泄漏等事件,會(huì)導(dǎo)致傷害生物的電離輻射強(qiáng)度大大增加,這時(shí)就必須采取各種措施做好防護(hù)。
但說(shuō)防核輻射必須以輻射劑量為依據(jù),不談劑量的核輻射討論是不科學(xué)的。
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